家弄，后迁居嘉定县城。
他“天资异敏，好奇略”。
据光绪《嘉定县志·人物》所述，其曾到上海县徐光启学馆受业。
又据程嘉燧《寿怀西徐翁序》所述，其为明万历四十年（1612年）举人。
因从徐光启学习火器和数学，只因热心西学，未能考中进士，遂放弃科举功名，潜心研究西学。
可以说，他是这个时代少有的西洋火炮专家。
于是，孙承宗又荐其为兵部司务。
孙元化后来在边筑台制炮，凭借着这个功劳，朝廷又让其进兵部职方主事。
天启二年(1622年)，辽东战事吃紧，建奴屡屡叩关。
孙元化便向朝廷条呈《备京》、《防边》两策，受到朝廷的重视。
再后来，兵部尚书孙承宗出任蓟辽经略，用孙元化筑台制炮主张，决定筑宁远城，还让孙元化负责这个事情。
据《明史·孙承宗传》所述：侯震旸保荐孙元，让其协同袁崇焕驻守宁远。
孙元化可以说是对袁崇焕等帮助极大，让袁崇焕都称其为“识慧两精”。
天启六年，建奴酋首努尔哈赤率六万大军，号称二十万，猛攻宁远。
明军城头此时已经布置了有十一门大炮。
这些大炮威力惊人，连建奴酋首努尔哈赤身受重伤，七个月后病死，史称“宁远大捷”。
此战事实证明，筑台制炮是抗金最佳方略。
同时发生了所有的事情，也证明了孙元化是一个彻彻底底的造炮人才。
而朱由校需要的，正是这样的造炮打炮达人。
而此时，这个被朱由校亲自提拔为工部侍郎的孙元化，正战战兢兢地站在朱由校的面前。
而孙元化的手里，正拿着朱由校给他的一叠设计图。
以及朱由校给他的，一小本《打炮技术改进指南》。
孙元化感觉到十分的吃惊。
在他之前也听说了，这朱由校已经大行升天，最